المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
ماشية اللحم في الولايات المتحدة الأمريكية
2024-11-05
أوجه الاستعانة بالخبير
2024-11-05
زكاة البقر
2024-11-05
الحالات التي لا يقبل فيها الإثبات بشهادة الشهود
2024-11-05
إجراءات المعاينة
2024-11-05
آثار القرائن القضائية
2024-11-05

استياء الأبناء من الأم المتسلطة
25-10-2020
Lobatto Quadrature
7-12-2021
رأس الحسين (عليه السلام)
23-4-2019
مرض التسوس البكتيري على الحمضيات
1-2-2023
Halogen Oxoacids
20-12-2018
عدم زيادة السفر على الحضر شرط في القصر.
15-1-2016

Small Particle in Bowl  
  
1195   04:30 مساءاً   date: 1-8-2016
Author : Sidney B. Cahn Boris E. Nadgorny
Book or Source : A GUIDE TO PHYSICS PROBLEMS
Page and Part : part 1 , p 14


Read More
Date: 21-8-2016 900
Date: 15-3-2021 1240
Date: 11-8-2016 855

Small Particle in Bowl

A small particle of mass m slides without friction on the inside of a hemispherical bowl, of radius R, that has its axis parallel to the gravitational field g. Use the polar angle θ (see Figure 1.1) and the azimuthal angle φ to describe the location of the particle (which is to be treated as a point particle).

Figure 1.1

 a) Write the Lagrangian for the motion.

b) Determine formulas for the generalized momenta and

c) Write the Hamiltonian for the motion.

d) Develop Hamilton's equations for the motion.

e) Combine the equations so as to produce one second order differential equation for as a function of time.

f) If θ = θ0 and θ = 0 independent of time, calculate the velocity (magnitude and direction).

g) If at t = 0, θ = θ0, θ = 0 and φ = 0 calculate the maximum speed at later times.

SOLUTION

a) In spherical coordinates, the Lagrangian

Since we have the restriction r = constant = R (see Figure 1.2),

   (1)

Figure 1.2

b) For the generalized momenta

(2)

c) Find the Hamiltonian of the motion H (p, q, t)

From (b)

(3)

(4)

The Hamiltonian then becomes

(5)

d) Let us write Hamilton’s equations

(6)

(7)

e) Differentiate (3) and use (6) and (7)

(8)

f) If θ = θ0,  we have

(9)

 (10)

Here, the particle slides in a circle at a fixed height in the bowl. The different signs correspond to clockwise or counterclockwise motion.

g) If  at t = 0, then we always have

and so

(11)

(the equation for a simple pendulum). The energy is conserved and therefore

(12)

Using (2), (5), and (12), we have

and

The maximum velocity corresponds to the maximum |pθ| which occurs at θ = 0

 

Of course, this result can be obtained much more easily from (11) using elementary methods.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.